JP5748727B2 - インラインストレーナ - Google Patents

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Description

本発明は、農薬液などの液体を散布する配管ラインの途中に、該配管ラインと略同軸心で好適に介装されるインラインストレーナに関するものである。
従来、この種のインラインストレーナとしては、例えば下記の特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に開示のインラインストレーナは、ハウジングの流入口、ハウジング内に配備されるサイクロン筒体および第1ストレーナエレメント、ならびにハウジングの流出口が、略同軸心で配置されている。
このインラインストレーナでは、ハウジングの流入口、サイクロン筒体、第1ストレーナエレメント、および流出口が略同軸心で配置されているので、サイクロン筒体を備えているにも拘わらず、小型のインライン型式を採ることができ、大きなスペースをとることなく軽量であるという利点がある。また、薬液散布管の根元部に取り付けても散布作業の邪魔にならないという利点もある。
特開2011−25150号公報
ところで、上記従来のインラインストレーナであっても、広大な面積の畑地で使用する場合に、第1ストレーナエレメントおよびサイクロン筒体に溜まった夾雑物の掃除を頻繁に行なうことは困難である。そのために、サイクロン筒体内に大量の夾雑物が充満してゴミ詰まりが発生することがある。更には、第1ストレーナエレメントにゴミが詰まることで、液体が第1ストレーナエレメントを流通できなくなって第1ストレーナエレメントが潰されるおそれもある。すなわち、液体中に大量の夾雑物が存在している場合やストレーナ掃除の回数が少ない場合に、第1ストレーナエレメントに夾雑物が詰まるのである。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、大量の夾雑物を捕捉することにより、ストレーナ掃除回数を少なくできて長期間使用することのできるインラインストレーナの提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るインラインストレーナは、一端に液体の流入口を備え他端に前記流入口と同軸心に配置された流出口を備えた筒状のハウジングと、ハウジング内に配備された第1ストレーナエレメントと、円筒状に形成された筒胴部、および、該筒胴部から延在して一体に形成され一端に向かうにつれて内径が小さくなる縮径筒部から構成されたサイクロン筒体と、を有して成り、前記サイクロン筒体は、縮径筒部がハウジングの流入口寄りに配置されるとともに、筒胴部の他端に形成されたサイクロン流出口がハウジングの流出口に連結された状態でハウジング内に設けられ、サイクロン流出口近傍の筒胴部の周壁に、ハウジングの流入口からの液体を筒胴部の内周面の接線方向に沿って筒胴部内に流入させるためのサイクロン流入口が形成されるとともに、サイクロン筒体の縮径筒部の先端に取出開口部が形成され、前記第1ストレーナエレメントは、サイクロン流出口からハウジングの流出口までの間のハウジングに取り付けられているインラインストレーナにおいて、第1ストレーナエレメントのストレーナ出口からハウジングの流出口までの間と、サイクロン筒体の取出開口部とを連通してハウジング内を迂回させるバイパス流路が設けられ、該バイパス流路の途中に液体流通可能に仕切る第2ストレーナエレメントが配備され、第2ストレーナエレメントよりもサイクロン筒体の取出開口部側のバイパス流路に、液体などを外部へ排出するための外部流出路が接続されている構成にしてある。
また、前記構成において、第2ストレーナエレメントが、液体流通方向に対し傾斜した姿勢でバイパス流路に配置されるとともに、第2ストレーナエレメントに対し液体流通方向と直交する方向の対面位置に外部流出路が接続されているものである。
そして、前記した各構成において、第1ストレーナエレメントは、一端開口、およびストレーナ出口である他端開口を有する筒状に形成された通液自在の濾材と、当該濾材の一端開口に装着されて当該一端開口を通液自在に閉塞する閉塞用濾材とから構成されてサイクロン筒体内に収納され、前記閉塞用濾材がサイクロン筒体内で縮径筒部の先端を向いているとともに、コイルスプリングが第1ストレーナエレメントの筒内周面に密接して配備されているものである。
本発明に係るインラインストレーナによれば、ハウジング内はもとより、サイクロン筒体および第1ストレーナエレメントを迂回するバイパス流路にも液体が流れる。従って、第1ストレーナエレメントで液体中の夾雑物を捕捉できるうえ、サイクロン筒体で捕捉された夾雑物を液体とともにバイパス流路に流して第2ストレーナエレメントで捕捉することができる。すなわち、夾雑物を溜める内容積が増えるので、より多量の夾雑物を捕捉できる。これにより、液体中の夾雑物が多い場合でも、余裕をもって夾雑物を捕捉することができる。加えて、第2ストレーナエレメントで夾雑物が多く捕捉された場合は、外部流出路から液体とともに夾雑物を外部へ排出することができる。
また、第2ストレーナエレメントが、液体流通方向に対し傾斜した姿勢でバイパス流路に配置され、その対面位置に外部流出路が接続されているものでは、第2ストレーナエレメントが液体流通方向に対し斜めに配置されていることにより、外部流出路を開放して夾雑物を外部へ排出するときに、液体の流れの勢いで、第2ストレーナエレメントに付着していた夾雑物を洗い流して清浄にすることができる。
そして、コイルスプリングが第1ストレーナエレメントの筒内周面に密接して配備されているものでは、前回掃除から長期にわたってストレーナ掃除をしなかった場合のように、第1ストレーナエレメントの周囲に大量の夾雑物が溜まったようなときでも、コイルスプリングが第1ストレーナエレメントを内側から補強しているので、第1ストレーナエレメントが押し潰されるといった不具合を回避することができる。
本発明の一実施形態に係るインラインストレーナの斜視図である。 前記インラインストレーナの分解斜視図である。 前記インラインストレーナの側断面図である。 幾つかの部品を取り外した状態の図3におけるA−A線矢視断面図である。 図3におけるB−B線矢視断面図である。 前記インラインストレーナのサイクロン筒体の斜視図である。 前記インラインストレーナの動作を説明するための側断面図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。
図1〜図5において、この実施形態のインラインストレーナ1は全体構成として、ハウジング2と、サブケース51と、配管部84と、から主に構成されている。ハウジング2は、一方の筒端に流入口6が設けられ他方の筒端に開口部5が設けられた円筒状の本体ケース3と、本体ケース3の他方の筒端に装着されて開口部5を封止する本体蓋4と、から構成されている。ハウジング2内には、後で詳述する、第1ストレーナエレメント22とサイクロン筒体28が装着される。上記した本体蓋4の材質は特に限定されないが、例えば真鍮を用いてある。本体ケース3とサブケース51も材料は特に限定されないが、例えば透明なポリエチレンナフタレートを材料として一体成型により形成されている。但し、本体ケース3とサブケース51とを別々に形成して、螺合などにより連結するようにしても構わない。
本体蓋4の内周面には雌ネジ部10が刻設されている。この雌ネジ部10は、本体ケース3の他方の筒端外周面に刻設された雄ネジ部9と螺合するようになっている。また、本体蓋4には、本体蓋4が本体ケース3の開口部5を封止した状態で流入口6と同軸心となる位置に、管部40が突設されている。管部40の内部は流出口7となっており、管部40の外周面に雄ネジ部11が刻設されている。使用にあたり、雄ネジ部11には例えば薬液散布管(図示省略)の雌ネジ部が螺止される。そして、本体ケース3上部の開口部5内には、整流部材53を格納し得るスペースが設けられている。整流部材53は、サイクロン筒体28および第1ストレーナエレメント22の他端開口25(ストレーナ出口の例)の上方位置にパッキング8を介して設置され、その外周面にはO−リング56が装着される。整流部材53は、上下貫通した主流路54を有する円筒状に形成されている。主流路54の周壁の下部には、当該周壁を貫通する複数の開口部55が形成されている。そして、整流部材53は、パッキング57および本体蓋4によって本体ケース3の上端縁に固定される。
本体ケース3の流入口6側の先端部には嵌合部材35が螺止されており、円筒状の袋ナット50が嵌合部材35に嵌着されている。袋ナット50の内周面には雌ネジ部13が刻設されている。使用にあたり、この雌ネジ部13には例えばホース先端の雄ネジ部(図示省略)が螺止される。流入口6近傍位置の本体ケース3の筒壁には、本体ケース3の筒心に対し直角方向外向きに延びる流路61が形成されている。本体ケース3の内部において、前記した流路61とつながる位置には、平面視円形受台状の受口59が形成されている。この受口59にサイクロン筒体28の下端部が装着されることにより、サイクロン筒体28が本体ケース3内で位置決め支持される。そして、本体ケース3の内周面には、縦溝状に形成された1対の係合溝部37,37(図5参照)が対角位置に形成されている。そして、符号の36は、管部40の根元部分に装着されるパッキングである。
第1ストレーナエレメント22は、一端開口24および他端開口25を有する円筒状に形成された通液自在の濾材23と、濾材23に装着されて一端開口24を閉塞する濾材27(閉塞用濾材)とから構成されている。濾材27は平面視円形皿状に形成されており、濾材23の一端開口24に嵌め付けられ溶接などで固着される。濾材23の他端開口25の周縁部には、径方向外向きに延在する周鍔部26が全周にわたって形成されている。この第1ストレーナエレメント22は本体ケース3と同軸心で配置され、他端開口25が本体蓋4の内面に装着されて流出口7に連結される。濾材23および濾材27は例えばステンレス線材製の金網で構成され、例えば40メッシュの目開きのものが使用される。また、第1ストレーナエレメント22の筒内周壁に、コイルスプリング58が密接して配備されている。
サイクロン筒体28は、図6にも示すように、円筒状に形成された筒胴部29と、筒胴部29から延在して一体に形成され一端に向かうにつれて内径が徐々に小さくなる縮径筒部30とから成っている。縮径筒部30の外周面は、先端に向かうにつれて外径が小さくなるテーパ面として形成されている。縮径筒部30の先端には、筒胴部29の筒心(図6の1点鎖線C)に対し直角の方向に延びる取出管31が形成されている。この取出管31には、縮径筒部30の内部と外部とを連通する取出開口部32が形成されている。サイクロン筒体28の外周面の対角位置には、1対の係止突起33,33が径方向外向きに突出して形成されている。サイクロン筒体28は、係止突起33,33が本体ケース3の係合溝部37,37内に挿入されることにより回り止め支持される。筒胴部29における縮径筒部30と反対側の端面開口はサイクロン流出口39となっている。このサイクロン流出口39近傍の筒胴部29には、1対のサイクロン流入口34,34が対角位置に形成されている。各サイクロン流入口34を構成する一方のガイドエッジ部38は径方向外向きに張り出して形成され、ガイドエッジ部38と対面する他方のガイドエッジ部44は径方向内向きに陥入して形成されている。
前記したガイドエッジ部38,44の特徴形状により、サイクロン流入口34から流入した液体が筒胴部29の内周面をその接線方向(図5の矢印T方向および図6の矢印S方向)に沿って流れるようになっている。このサイクロン筒体28の材料は特に限定されないが、透明材料である例えばポリエチレンナフタレートが原料として成型に供される。すなわち、サイクロン筒体28は、本体ケース3の内周面と第1ストレーナエレメント22の外周面との間の空間に配備され、本体ケース3と同軸心に配置される。また、サイクロン筒体28の縮径筒部30は本体ケース3の流入口6寄りに配置され、サイクロン流入口34が流出口7寄りに配置される。そして、第1ストレーナエレメント22の先端である濾材27がサイクロン筒体28内で縮径筒部30の先端を指向するように配置されている。そして、サイクロン筒体28および第1ストレーナエレメント22がハウジング2内の所定位置に配置された状態で、ハウジング2の濾材27の先端は筒胴部29内に位置しており、縮径筒部30内に達していない。これにより、縮径筒部30内でのサイクロン流の流れを阻害しないようになっている。組立て時におけるサイクロン筒体28のサイクロン流出口39の端面位置は、本体ケース3の開口部5の端面位置とほぼ面一になっている。
上記した構成のインラインストレーナ1において、ハウジング2の内部は、流入口6と流出口7とを連通する液体通路となっている。この液体通路は、流入口6からつながる第1通路41と、サイクロン筒体28により第1通路41と区画されてサイクロン筒体28内に形成される第2通路42と、第1ストレーナエレメント22により通液自在に第2通路42と区画されて流出口7につながる濾材23内の第3通路43とから成っている。第1通路41と第2通路42はサイクロン流入口34,34により連通している。
一方で、前記のサブケース51は本体ケース3の側方に並列に配置されており、薄肉の一体接続部52を介して本体ケース3と一体に形成されている。サブケース51の上部には、本体ケース3の筒内と外部とを連通するように水平方向に延在する流路63が形成されている。この流路63の外側の端部は掃除時など以外に六角フタ80により封止されている。一方、サブケース51の下部には既述の流路61が形成されている。この流路61は、本体ケース3内の受口59と外部とを連通するように水平方向に延在している。流路61の外側の端部は、掃除時など以外に六角フタ81により封止されている。そして、流路61と流路63とは、垂直方向に延在する流路62により連通している。
流路62と流路63の交差部分には、サブケース51の上面に開口した装着用空間67が形成されている。装着用空間67の上面開口の外周には、蓋体69の雌ネジ部70と螺合する雄ネジ部68が形成されている。装着用空間67の上面開口は、パッキング71および蓋体69により封止される。装着用空間67内に出し入れ可能に装着されるフィルタアタッチメント64は、例えばポリエチレンナフタレートで構成されており、平面視正方形状の流路66が上下貫通して形成されている。フィルタアタッチメント64は、その下部が平面視矩形状の角筒部64Aとして形成され、その上部が平面視円形状の円筒部64Bとして形成されている。角筒部64Aの上部側壁には、開口部65が水平向きに貫通して形成されている。流路66の下部開口である角穴72は、側面から視て垂直方向に対し角度θ傾斜して形成されている。そして、角穴72の全面を被う平板状の第2ストレーナエレメント73が、角穴72の周縁部に固着されている。すなわち、第2ストレーナエレメント73は、液体流通方向(図7中の矢印G方向)に対し角度θ傾斜した向きで流路62内に配置されている。
第2ストレーナエレメント73は、第1ストレーナエレメント22と同じく、例えばステンレス線材製の40メッシュ目開きの金網で構成されている。但し、第2ストレーナエレメント73の材質および目開きを第1ストレーナエレメント22のものと異ならせても構わない。すなわち、サブケース51の流路61と、流路62と、フィルタアタッチメント64の角穴72と、流路66と、開口部65と、流路63とから、バイパス流路60が構成される。このバイパス流路60は、第1ストレーナエレメント22の他端開口(ストレーナ出口)25からハウジング2の流出口7までの間とサイクロン筒体28の取出開口部32とを連通して、ハウジング2内を迂回させる機能を有している。前記のように、フィルタアタッチメント64がサブケース51の装着用空間67内の規定位置に装着されることにより、第2ストレーナエレメント73がバイパス流路60の流路62を液体流通可能に仕切るとともに、フィルタアタッチメント64の流路65が流路63と連通する。流路63の本体ケース3側の開口部は、整流部材53の開口部55と対面している。
そして、流路62において第2ストレーナエレメント73よりも流路61側の位置に、外部に開口する開口部85が形成されている。この開口部85の形成位置は、第2ストレーナエレメント73と対面する位置のうち、液体流通方向の最も下流側の位置とすることが好ましい。開口部85には配管部84が接続される。配管部84は、サブケース51の開口部85にネジ止めされた取付管75と、取付管75に螺止された袋ナット76と、袋ナット76を介して接続された配管77と、配管77内の弁座83を例えば手動で開閉するコック79と、から構成されている。すなわち、取付管75内の流路74と、配管77内の流路78と、コック79の弁内流路とから、液体やゴミなどを外部へ排出するための、外部流出路82が構成される。
上記のように構成されたインラインストレーナ1は、例えば先端にノズルを有する薬液散布管の末端雄ネジ部(図示省略)に雌ネジ部11が螺止され、ポンプの吐出管とつながったホース先端の雄ネジ部(図示省略)に袋ナット50の雌ネジ部13が螺止されて使用される。そこで、ポンプからホースに吐出された農薬液は本体ケース3の流入口6から第1通路41に流入する。第1通路41の農薬液は他端開口5に向かうが、その際に、サイクロン筒部28の外周のテーパ面に沿って径方向に広がるように円滑に案内される。
このように案内された農薬液は他端開口5近傍に達し、サイクロン流入口34,34からサイクロン筒体28内の第2通路42に接線方向に高速で流入し、サイクロン筒体28の内周面に沿って高速旋回しながら流れる。これにより、農薬液に混入していたゴミや砂利などの夾雑物のうち、比重の大きなものほど筒胴部29の内周面にたたきつけられて農薬液から分離される。農薬液から分離した夾雑物は、縮径筒部30の内周面に導かれて縮径筒部30内の底部に溜まる。
一方、縮径筒部30に導かれた農薬液は旋回しながら本体蓋4の方向に向きを変える。このとき、農薬液は第1ストレーナエレメント22の濾材27の存在により濾材27の外周部に向けて円滑に案内されたのち濾材23の外方位置に達する。そうして、農薬液が濾材23を通過する際に、サイクロン筒体28で捕捉された夾雑物よりも比重および粒径の小さな夾雑物が濾材23で捕捉される。濾材23で夾雑物が除去された農薬液は、第1ストレーナエレメント22内の第3通路43を通り流出口7から薬液散布管に流入し、ノズルから農作物に散布される。
また、サイクロン筒体28で夾雑物の多くが捕捉され第1ストレーナエレメント22で夾雑物の残りが捕捉されるので、ストレーナ全体の濾過負荷がサイクロン筒体28と第1ストレーナエレメント22とに分担される。更に、サイクロン筒体28で捕捉された夾雑物は取出開口部32からバイパス流路60に取り出されるので、第1ストレーナエレメント22で捕捉される夾雑物が比較的少なくなり、第1ストレーナエレメント22の掃除頻度が少なくて済む。そして、このインラインストレーナ1は組立、分解が簡単で、全ての部品のメンテナンスおよび洗浄を手軽に行なうことができる。尚、コイルスプリング58が第1ストレーナエレメント22の濾材23の内周壁に密接して配備されているので、第1ストレーナエレメント22は内側からコイルスプリング58により支持され補強されている。これにより、たとえ第1ストレーナエレメント22の外周に大量の夾雑物が溜まって閉塞したような場合があっても、第1ストレーナエレメントが押し潰されるといった不具合を回避できる。
特に、このインラインストレーナ1では、サイクロン筒体28におけるサイクロン流の発生、および第1ストレーナエレメント22の存在に起因して、流入口6と流出口7との間のハウジング2内に圧力損失が生じている。一方で、バイパス流路60を有している。これらによって、サイクロン筒体28内の農薬液は取出開口部32から出てバイパス流路60を流通し、ハウジング2内の流出口7の手前に戻る。その際に、農薬液中の夾雑物はバイパス流路60内の第2ストレーナエレメント73で捕捉されるのである。これにより、農薬液中の夾雑物が多かったり、前回のストレーナ掃除から長期間が経過した場合でも、支障なく多量の夾雑物を濾し取ることができ、ストレーナ掃除の頻度を少なくできるのである。このように、サイクロン筒体28の縮径筒部30内に捕捉された夾雑物は取出開口部32からバイパス流路60へ払い出されるので、縮径筒部30内に溜まり続けることがなく、サイクロン作用を生じさせ得る液体旋回スペースを縮径筒部30内に常に確保することができる。
そして、コック79を開くだけで、薬液散布管やホースなどをインラインストレーナ1から取り外すことなく、またポンプを停止させることなく、第2ストレーナエレメント73で捕捉された夾雑物を外部流出路82経由で外部へ排出することができる。このような夾雑物の排出作業は非常に簡単なので頻繁に行なっても大きな負担にならない。そのうえ、取扱いが厳しく高価な農薬液を無駄に流失させることもない。このとき、バケツなどを用意しておけば、配管部84から噴出する農薬液および夾雑物をバケツで受けられるので、ほとんど手を濡らすことなく排出作業を行なうことができる。
また、第2ストレーナエレメント73が液体流通方向(矢印G方向)に対し斜めに配置されていることにより、コック79を開いて外部流出路82から夾雑物を外部へ排出するときに、破線で示す矢印Fのような農薬液の流勢で、第2ストレーナエレメント73に付着していた夾雑物を洗い流して清浄にすることができる。一方で、斜めに配置された第2ストレーナエレメント73に多くの夾雑物が詰まって農薬液が流れにくくなったとしても、ハウジング2内の第1ストレーナエレメント22側を通って農薬液が流れるため、第2ストレーナエレメント73の潰れを回避することができる。
尚、上記の実施形態では、第1ストレーナエレメントおよび第2ストレーナエレメントの材料としてステンレス鋼製の金網を用いたが、本発明はそれに限定されるものでなく、例えば、微小孔が無数に穿設されたパンチングメタル、焼結金属、合成繊維製の不織布などを濾材として使用することもできる。また、第2ストレーナエレメントとして、板状の濾材を用いたが、この板状の濾材に替えて、例えば有底筒状に形成されたものを用いても構わない。
また、上記では、第2ストレーナエレメントを液体流通方向に対し傾斜させて配置した例を示したが、本発明はそれに限らず、例えば液体流通方向と直交する向きに第2ストレーナエレメントを配置することも可能である。
1 インラインストレーナ
2 ハウジング
3 本体ケース
4 本体蓋
6 流入口
7 流出口
22 第1ストレーナエレメント
23 濾材
24 一端開口
25 他端開口(ストレーナ出口)
27 濾材(閉塞用濾材
28 サイクロン筒体
29 筒胴部
30 縮径筒部
32 取出開口部
34 サイクロン流入口
51 サブケース
53 整流部材
54 主流路
55 開口部
58 コイルスプリング
60 バイパス流路
61,62,63,66,74,78 流路
64 フィルタアタッチメント
65 開口部
72 角穴
73 第2ストレーナエレメント
75 取付管
76 袋ナット
77 配管
79 コック
82 外部流出路
C 1点鎖線
F,G,T 矢印
θ 角度

Claims (3)

  1. 一端に液体の流入口を備え他端に前記流入口と同軸心に配置された流出口を備えた筒状のハウジングと、ハウジング内に配備された第1ストレーナエレメントと、円筒状に形成された筒胴部、および、該筒胴部から延在して一体に形成され一端に向かうにつれて内径が小さくなる縮径筒部から構成されたサイクロン筒体と、を有して成り、前記サイクロン筒体は、縮径筒部がハウジングの流入口寄りに配置されるとともに、筒胴部の他端に形成されたサイクロン流出口がハウジングの流出口に連結された状態でハウジング内に設けられ、サイクロン流出口近傍の筒胴部の周壁に、ハウジングの流入口からの液体を筒胴部の内周面の接線方向に沿って筒胴部内に流入させるためのサイクロン流入口が形成されるとともに、サイクロン筒体の縮径筒部の先端に取出開口部が形成され、前記第1ストレーナエレメントは、サイクロン流出口からハウジングの流出口までの間のハウジングに取り付けられているインラインストレーナにおいて、
    第1ストレーナエレメントのストレーナ出口からハウジングの流出口までの間と、サイクロン筒体の取出開口部とを連通してハウジング内を迂回させるバイパス流路が設けられ、該バイパス流路の途中に液体流通可能に仕切る第2ストレーナエレメントが配備され、第2ストレーナエレメントよりもサイクロン筒体の取出開口部側のバイパス流路に、液体などを外部へ排出するための外部流出路が接続されていることを特徴とするインラインストレーナ。
  2. 第2ストレーナエレメントが、液体流通方向に対し傾斜した姿勢でバイパス流路に配置されるとともに、液体流通方向と直交する方向で且つ第2ストレーナエレメントと対面する位置に、外部流出路が接続されていることを特徴とする請求項1に記載のインラインストレーナ。
  3. 第1ストレーナエレメントは、一端開口、およびストレーナ出口である他端開口を有する筒状に形成された通液自在の濾材と、当該濾材の一端開口に装着されて当該一端開口を通液自在に閉塞する閉塞用濾材とから構成されてサイクロン筒体内に収納され、前記閉塞用濾材がサイクロン筒体内で縮径筒部の先端を向いているとともに、コイルスプリングが第1ストレーナエレメントの筒内周面に密接して配備されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインラインストレーナ。
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